题目内容
如图13-1-15所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图,FD为
圆周,圆心为O,光线从AB面入射,入射角θ1=60°,它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出.
(1)画出光路图;
(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在
真空中的传播速度c=3.0×108 m/s).
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(1)见解析图
(2)1.3(或
) 2.3×108 m/s(或
×108 m/s)
【解析】(1)光路图如图所示.
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(2)设光线在AB面的折射角为θ2,折射光线与OD的夹角为C,
则n=
.
由题意,光线在BF面恰好发生全反射,sinC=
,由图可知,
θ2+C=90°
联立以上各式解出n≈1.3(或
)
又n=
,故解出v≈2.3×108 m/s(或
×108 m/s).
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图4-2-13甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz).
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图4-2-13
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(保留两位有效数字).
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的
,数据如下表:
| 实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/(m·s-2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
|
| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在如图4-2-14所示的方格坐标纸中画出a-
图线,并依据图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式是________.
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图4-2-14
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图4-2-15
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如图4-2-15所示.该图线不通过原点,请你分析其主要原因是________________________________________________________________________
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